生物（菌種）起因の降水：気候および水循環における植生の重要な役割

植物の葉の表皮や葉脈には、病原菌であるシュードモナス・シリンガエが生息しています。この菌は、植物の霜害の原因となる氷核活性タンパク質を産生します。シュードモナス・シリンガエが空中に浮遊し、雲の凝結核として機能することから、「生物氷核」との関連が考えられています。さらに、雨や雪といった生物起因の降水において、この菌種が以前考えられていたよりも重要な役割を果たしていることが示唆されています。

生物学が雨を降らせる

Biology Makes The Rain

One of the most important conversations that needs to be happening more in the world right now is the one about how water cycles and the ecosystems and human civilizations that depend on them are largely controlled by the plants and soils of ecosystems.

今、世界でもっと行われるべき最も重要な話題のひとつは、水循環とそれに依存する生態系と人類文明が、生態系の植物と土壌によって大きくコントロールされているという話である。

Forests, grasslands, savannahs, and other heavily-vegetated ecosystems effectively create their own rain and hydrate entire continents.

森林、草原、サバンナなど、植生の多い生態系は、効果的に雨を降らせ、大陸全体を潤している。

Once the vegetation is gone and the soils are dying, the rain becomes erratic and sometimes disappears for years at a time.

いったん植生が失われ、土壌が死滅すると、雨は不規則になり、時には何年も降り続かなくなる。

Weather often becomes more violent and dangerous.

天候はしばしば激しさを増し、危険となる。

The relationships between plants, soils, and climate was a key conversation in the Eat4Earth event via my interview with Walter Jehne.

植物、土壌、気候の関係は、ウォルター・イェーネとのインタビューを通じて、Eat4Earthのイベントでも重要な話題となった。

And in just over one month from now, on July 13th at 2024, a panel conversation on this topic, the topic of "bioprecipitation", is being held by Dr. Cindy E. Morris, a bioprecipitation expert, and Denise Devynck, an expert in ecosystem restoration and food forest cultivation.

そして、今からちょうど1ヶ月後の7月13日、2024で、このテーマ、「バイオプレシピテーション・生物（菌種）起因の降水）をテーマに、生物（菌種）起因の降水の専門家であるシンディ・E・モリス博士と、生態系回復と食べられる森「フードフォレスト」栽培の専門家であるデニース・デヴィンクによるパネル対談が開催される。

Bioprecipitation：生物起因の降水）
forest cultivation　森林育成
food forest ；食べられる森「フードフォレスト

The bioprecipitation conversation is crucial to our collective future.

生物（菌種）起因の降水の話題は、私たちの共同体の未来にとって極めて重要である。

bioprecipitation ：生物（菌種）起因の降水

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Biodiversity: Diverse ecosystems are more effective at maintaining hydrological cycles, as different plant species contribute uniquely to water vapor release.

生物多様性： 多様な生態系は、水循環を維持する上でより効果的である。異なる植物種が水蒸気放出に独自に寄与するからである。

hydrological cycles　水循環

Carbon Sequestration: Forests not only help in restoring rainfall but also sequester carbon, mitigating climate change.

炭素隔離： 森林は降雨量の回復に役立つだけでなく、炭素を隔離し、気候変動を緩和する。

2. Soil Microbial Management

2. 土壌微生物の管理

Healthy soils rich in microbial life can improve water retention and release, influencing local humidity and precipitation.

微生物が多く生息する健康な土壌は、保水・放水を改善し、地域の湿度や降水量に影響を与える。

Soil Restoration: Practices like composting, reduced tillage, and the use of biochar can enhance soil microbial activity, which in turn supports plant growth and water cycles.

土壌の修復： 堆肥化、減耕起、バイオ炭の使用などの実践は、土壌微生物の活性を高め、植物の成長と水循環をサポートする。

composting,：堆肥化
tillage　 耕起（こうき・耕すこと）
biochar バイオ炭
バイオ炭とは、生物資源を材料とした、生物の活性化および環境の改善に効果のある炭化物のことを指し、昔はし尿や家畜排泄物、落ち葉、青草、ゴミなどの廃棄物も肥料として使用した。

Mycorrhizal Fungi: These fungi form symbiotic relationships with plant roots, aiding in water absorption and nutrient exchange, thus promoting healthy vegetation and atmospheric moisture.

菌根菌： 菌根菌は植物の根と共生関係を結び、吸水と栄養交換を助けることで、健全な植生と大気中の水分を促進する。

Mycorrhizal Fungi: 菌根菌
菌根菌（きんこんきん、mycorrhizal fungi）とは、菌根を作って植物と共生する菌類のことである。土壌中の糸状菌が、植物の根の表面または内部に着生したものを菌根と言う。ウイキペディアより

Scientific Research and Technological Applications

科学的研究と技術的応用

1.Biogenic Aerosols Research

1.生物起源エアロゾルの研究

Studying the role of biogenic aerosols (biological particles that influence cloud formation) is critical for understanding and potentially manipulating rainfall patterns.

生物起源エアロゾル（雲粒形成に影響を与える生物学的粒子）の役割を研究することは、降雨パターンを理解し、潜在的に操作するために不可欠である。

Field Studies: Observing natural ecosystems and their influence on weather helps in identifying key biological agents.

フィールド研究： 自然の生態系と気象への影響を観察することは、主要な生物学的要因を特定するのに役立つ。

Laboratory Experiments: Controlled experiments to test the ice-nucleating capabilities of various microorganisms and plant-produced particles.

実験室実験： 様々な微生物や植物が生産する粒子の氷核形成能力を試験するための制御実験。

ice-nucleating　氷核形成

2.Geoengineering and Cloud Seeding

2. 気候工学（ジオエンジニアリング）とクラウド・シーディング（人工降雨）

Biological cloud seeding is an emerging field where natural or engineered biological agents are used to induce rain.

生物学的クラウドシーディングは、天然または人工の生物学的薬剤を用いて雨を降らせる新しい分野である。

cloud seeding：クラウド・シーディング（人工降雨）

Ethical Considerations: Geoengineering approaches must consider ecological impacts and ethical concerns about manipulating natural processes.
Technological Integration: Combining traditional meteorological techniques with biological insights to develop sustainable rain enhancement methods.

倫理的考察： ジオエンジニアリングのアプローチは、生態系への影響と、自然のプロセスを操作することに関する倫理的懸念を考慮しなければならない。
技術の統合： 伝統的な気象学的技術と生物学的洞察を組み合わせて、持続可能な降雨促進法を開発する。

Geoengineering：気候工学（ジオエンジニアリング）
https://www.metsoc.jp/tenki/pdf/2011/2011_07_0003.pdf
気候工学は，太陽放射管理（SRM）と二酸化炭素除去（CDR）の二つに大別される．SRM は太陽入射光を減 らすことで気温を低下させる．CDR は二酸化炭素のシンクを促進するか工学的回収をして地球温暖化の原因を除 去する．例えば海洋に鉄を散布し光合成を促進させる手法が提案されている．

Conclusion

結論

Restoring and managing rainfall through biological means is a promising avenue for addressing water scarcity and mitigating climate change. By leveraging the natural processes of bioprecipitation and vegetation, and by implementing strategic ecological restoration, we can potentially enhance rainfall patterns in a sustainable manner. However, this requires a deep understanding of ecological interactions, continuous research, and careful management to ensure positive outcomes for the environment and human communities.

生物学的手段による降雨の回復と管理は、水不足に対処し、気候変動を緩和するための有望な手段である。生物降水と植生という自然のプロセスを活用し、戦略的な生態学的修復を実施することで、持続可能な方法で降雨パターンを強化できる可能性がある。しかし、そのためには、生態学的相互作用を深く理解し、継続的な研究を行い、環境と人間社会に良い結果をもたらすよう慎重に管理する必要がある。

関連記事

＊フードフォレスト：森の多様性で食べ物を育てる
https://note.com/actant_forest/n/n44f643d8766a

「奇跡のリンゴ」で有名な木村秋則さんの著書で印象的なのが、何年もかけて完全無農薬のリンゴづくりに挑戦したもののうまくいかず、もうこれは命を持ってして償うしかないと思い詰め、山の中に入っていき死に場所を探していたその時に、ロープをかけようとした栗の木の根本の土壌の豊かさに気づくシーンだ。木村さんは、森の土が何をされるわけでもなく豊穣な土壌をつくっていることにインスピレーションを受ける。木村さんは、そこから踵を返し、農場に戻り、自然に抗うのではなく、自然に寄り添い、その力を活かすアプローチを模索し始め、ついには完全無農薬のリンゴづくりに成功することになる

続きはウエッブで

＊氷核形成について調べたときに見つけたナショナル ジオグラフィックの記事

降雨バクテリアが雲に乗って世界を巡る
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/nng/article/news/14/791/

今回の発表で科学者たちは初めて、生物学と気候の関係、そしてその小さな生物有機体が天候サイクルと共に世界を駆け巡る生態について垣間見ることになった。

新しい研究によると、雲に生息している“雨を作るバクテリア”は、その生息域を世界中に広げる手段として雨を降らせるようになったのかもしれない。　今回の発表で科学者たちは初めて、生物学と気候の関係、そしてその小さな生物有機体が天候サイクルと共に世界を駆け巡る生態について垣間見ることになった。

アメリカ、ルイジアナ州立大学の微生物学者ブレント・クリストナー氏による以前の研究では、氷核形成体と呼ばれる有機体が世界中の雨、雪、雹（ひょう）の中で見つかっている。この有機体が十分な濃度になると、雲中の氷を形成する効率的な要因になる可能性が高いことがクリストナー氏の研究で知られている。

氷が雪や雨の基になるには、「氷核」と呼ばれる微粒子の1種に付着する必要がある。摂氏10度を超える温度で活性化する氷核形成体の大部分は、生物学的（バクテリア）氷核であることが確認されている。同氏はこれまでこの有機体の発生源を特定することができていなかった。しかし、最近の研究で南極大陸、カナダのユーコン準州、フランスのアルプスといった広い範囲の雪、土壌、そして苗木にその起源があることを確認した。